茅排金矿地质特征及成矿规律浅析

朱三牛

（江西省核工业地质局二六三大队，江西 吉安 331307）

区内出露地层主要为上元古界震旦系海相沉积碎屑岩，经区域变质作用形成炭质板岩、变质砂岩、片岩、变粒岩混合岩。其次为古生界寒武系，为一套海相泥砂质、钙质、硅质、炭质有含磷结核的沉积岩，经区域变质作用后为石墨片岩、片麻岩；盖层褶皱为一些残存的小向斜，呈北西向及北北东向～北东向[1]。此外，尚有腾田、南城等白垩纪箕形“红盆”，其一侧往往受大断裂控制。北西向断裂，一般为数十千米，它控制着区域内中一新生代盆地沉积与花岗岩及基性岩脉侵入。区内矿产除砂金、岩金矿外，尚有煤矿、铀矿[2]。

1 矿床特征

茅排金矿床位于北东向荷田～徐坊剪切挤压带与北西向断裂构造复合部位之震旦系下统周潭群云母片岩、条带状混合岩中。矿化主要赋存于剪切挤压混合岩带中的长英质脉体和石英脉内，构成一北东向展布的金矿化带，其矿化长度2000m（20号～75号勘探线），矿化宽度100m～300m，矿化垂幅340m。矿体产状与构造片理化带，混合岩中长英质脉体及石英脉产状一致[3]。

1.1 地层

矿区广泛分布震旦系下统周潭群变质岩，其次沿溪谷分布新生界第四系砂砾层。

1.1.1 周潭群下段（Z1zh1）

分布于矿中部朱家源～百药湖一带，以及矿区北缘。片理产状为北东东（60°～70°）～北东（40°）走向，倾向北北西～北西，倾角40°～65°。地层厚度大于240m。该段为茅排金矿床赋矿围岩。主要岩性为硅线石石英云母片岩、黑云母片岩、变质砂岩以及条带状混合岩、肠状混合岩等，现描述如下：周潭群上段（Z1zh2）：分布于矿区北西部际下～棋盘岭地区和矿区南东部店前～际上一带。片理走向北东60°～80°，倾向北西～北北西，倾角40°～60°，地层厚度796m，与下伏地层（Z1zh1）整合接触。岩性为黑云母片岩、黑云母斜长片麻岩、变粒岩。

1.1.2 第四系（Q）

发育于山沟溪流两侧，由粘土、亚粘土、亚砂土、碎石、泥砂砾石、卵石组成。成因类型有残积、坡积、洪积、冲积等。该层厚度数米至数十米。

1.2 构造

所研究区域地质活动频繁，起初地质运动以褶皱为主；晚期的加里东运动则以断裂为主[4]。百药湖同斜倒转背斜构成了矿床的褶皱，周潭群下段经研究主要是矿床核心地层Z1zh2主要为矿床的翼部上段，其走向以百药湖为中心，精确位置为以东北40°范围内，由南向西在75°左右方位为轴面走向，向南部西部方向渐渐变化为北东方向65°左右，表现为弧形，这种矿山地质构造其实是加里东运动初期受外力挤压获得，随后因为其受南北方向的耦合作用，对于百药湖周边的矿层逐步向北东向进行转变。与此同时在该研究区发现了断裂密集的挤压带。矿区地质断裂主要方向为北东方向。

1.3 岩浆岩

矿区出露的岩浆岩主要有花岗岩、花岗伟晶岩以及斜闪煌斑岩等。分述如下：

1.3.1 花岗伟晶岩

该岩石在区内较为常见。常出现在断裂中或其边缘，矿物成份民条纹长石、奥长石、石英为主，钠长石、白云母黑云母次之，少量电气石。

1.3.2 斜闪煌斑岩

矿区基性岩脉不太发育，仅在百药湖一带见有几条斜闪煌斑岩脉，对矿化控制明显。脉岩错断北东向断裂，但错距不大，岩石呈灰绿色、灰黑色，具斑状结构，斑晶主要是角闪石，呈长柱状，玻璃光泽，镜下见暗化边，具淡黄～棕色多色性。煌斑岩金丰度值高，为0.012g/t～0.48g/t，其平均值比一般煌斑岩高出一个数量级。

1.4 变质作用

区内自晋宁运动以后，历经加里东、海西一印支、燕山运动，导致本区构造发育，岩浆活动濒繁，岩石受到各种强烈的变质作用。变质作用可分三个阶段：

1.4.1 加里东褶皱回返阶段

区内周潭群一套泥砂质类复理石建造，经区域变质作用后，形成了区域中一高级绿色片岩相一角闪岩相的变质岩系，混合岩化变质热液与岩石发生深熔～分异～混合～交代这一变质过程。在朱家源～徐坊一带周潭群下段中部，形成了混合岩化带。

1.4.2 燕山期阶段

变质作用沿北东向剪切挤压带分布。主要表现为破碎、挤压片理、糜棱岩，反映出变质作用是在开放的条件下进行的。

1.5 围岩蚀变

研究区域矿物蚀变种类比较单一，并且蚀变程度相对来说较弱，矿物蚀变位置也相对集中。与矿床中的多种矿物形成较为密切包括黑云母化、矿物硅化及黄铁矿化，而与其有间接关系的包括矿物绢云母化和石榴石化。矿床围岩蚀变比较发育，成矿前以高温蚀变为特征，可分为4个带。①灰绿色蚀变带：该带以绿泥石化、绢云母化蚀变为主。②褪色蚀变带：以硅化、绢云母化蚀变为主。③黑云母化蚀变带：以硅化、黑云母化蚀变为主，微细脉、网脉状石英脉发育。④硅化、黄铁矿化蚀变带：以硅化、黄铁矿化为主。

2 矿体特征

矿体赋存于震旦系下统周潭群下段变质岩的混合岩化带中，受北东向剪切挤压带的混合岩化带控制，含矿地质体主要是石英脉、长英质脉和混合岩。矿体呈脉状、透镜状，成群互相平行，雁行排列，矿体产状305°～310°∠53°～65°。勘探时圈定工业矿体24个，矿体走向长70m～320m，倾向35m～260m，厚度0.39m～2.90m，厚度变化系数73%，品位3.37g/t～38.67g/t，品位变化系数137%，平均品位12.14g/t；低品位矿体2个，平均品位2.22g/t。

矿石结构构造主要有自形～半自形粒状结构、它形粒状结构等，浸染状结构、脉体构造等。矿石结化学成分主要为SiO2，其次为Al2O3和FeO；微量元素Ag、Pb、Zn、Cu、Se、S等有偏高，矿石矿物成分主要有自然金、黄铁矿等多金属硫化物矿物，脉石矿物主要有石英、云母、长石等。矿石类型为金～石英～黄铁矿型，金主要嵌布状态为粒间金、包裹金。矿化蚀变主要是硅化、黄铁矿化、黑云母化等。

3 矿石质量

3.1 矿石物质组成

矿石中已查明有40余种矿物，其中金属矿物只占矿物总含量的0.75%，以黄铁矿为主，其次为磁黄铁矿，而黄铜矿、磁铁矿、闪锌矿、方铅矿、褐铁矿极少；脉石矿物以石英含量为最高，约占51.50%，其次为云母类、长石类矿物。

金矿物为自然金，以不规则粒状为主，粒度变化很大，往往矿化富集地段，常见单独的金粒、金片，亦见到金呈细脉、微脉，偶尔见到巨粒或金块，大的金块可达十几克至几十克重。

矿石的结构有：自形～半自形粒状结构、侵蚀结构、乳浊结构、它形粒状结构。矿石构造有：浸染状构造、条带状构造、角砾状构造、团块状构造。载金矿物有：黄铁矿、辉银矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿。矿石类型为金～石英～黄铁矿型。

3.2 矿石化学成分

矿石的化学成分大部分是SiO2，其次为Al2O3和FeO，三者总和大于82%以上，Se、Bi、Pb、Ag、Zn、Cu含量较高。Au与SiO2略成正相关，与TiO2、Al2O3、P2O5、MgO、CaO略呈负相关。金是唯一有用元素，有害元素微量。金在矿石中的嵌存状态特征是以粒间金为主，其余为包裹金。

4 矿石类型

矿石的自然类型，根据矿石的矿物组分可划为：金～石英～黄铁矿型；按结构构造可进一步划分为浸染状矿石、脉状矿石、条带状矿石、角砾状矿石、团块状矿石；按矿石氧化程度分，划分为原生矿石和氧化矿石。氧化矿石量占全部矿石量10%以下，分布在地表至地下20m以浅，大部分已民采完。

5 矿体围岩和夹石

矿体上、下盘围岩为条带状混合岩。当含金地质体为石英脉、长英质脉时，界线清楚；当含矿围岩是条带状混合岩、黑云母片岩时，矿体与围岩无自然界线。矿体均以单脉圈定，矿脉与矿脉之间的围岩未作夹石处理。

6 成矿规律

（1）在成矿时间上，矿床在形成上的时间规律，受到金矿自身属性的影响。以绿岩带型金矿为例，形成时间可以追溯到太古时期；而变质碎屑型金矿，形成时间在中晚远古时期；卡林型金矿的形成时间，则是在燕山时期。本矿区金矿形成时间为燕山期。

（2）在成矿地质上，金矿化受岩性控制，矿体赋存于震旦系下统周潭群下段变质岩的混合岩化带中，含矿地质体主要是石英脉、长英质脉和混合岩。

金矿化与区内岩脉关系密切，煌斑岩金丰度值高，为0.012g/t～0.48g/t，其平均值比一般煌斑岩高出一个数量级，为金矿成矿提供来源。

（3）金矿化与断裂构造关系密切，主要受北东向剪切挤压带的混合岩化带控制，构成一北东向展布的金矿化带。

（4）金矿化与围岩蚀变有关。成矿前以高温蚀变为特征，成矿期以中温蚀变为主，成矿后为中低温蚀变。矿床围岩蚀变分带虽不明显，但有一定的规律性。与金矿化较密切的有硅化、黄铁矿化和黑云母化，与金矿化有间接关系的有石榴石化、绢云母化。